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El evento de enfriamiento global hace 4.200 años estimuló la evolución del arroz, que se extendió


Un importante evento de enfriamiento global que ocurrió hace 4,200 años puede haber llevado a la evolución de nuevas variedades de arroz y a la propagación del arroz en el norte y el sur de Asia, según descubrió un equipo internacional de investigadores.


por Asia por la Universidad de Nueva York


Su estudio, publicado en Nature Plants y dirigido por el Centro de Genómica y Biología de Sistemas de la NYU, utiliza un enfoque multidisciplinario para reconstruir la historia del arroz y rastrear su migración en toda Asia.

El arroz es uno de los cultivos más importantes a nivel mundial, un alimento básico para más de la mitad de la población mundial. Se cultivó por primera vez hace 9,000 años en el valle de Yangtze en China y luego se extendió por el este, sudeste y sur de Asia, seguido de Medio Oriente, África, Europa y América. En el proceso, el arroz evolucionó y se adaptó a diferentes ambientes , pero se sabe poco sobre las rutas, el tiempo y las fuerzas ambientales involucradas en esta propagación.

En su estudio, los investigadores reconstruyeron el movimiento histórico del arroz a través de Asia utilizando secuencias del genoma completo de más de 1.400 variedades de arroz, incluidas variedades de japonica e indica, dos subespecies principales de arroz asiático, junto con la geografía, la arqueología y el clima histórico. datos.

Durante los primeros 4.000 años de su historia, el cultivo de arroz se limitó en gran medida a China, y la subespecie cultivada fue japonica. Luego, un evento de enfriamiento global hace 4,200 años, también conocido como el evento 4.2k, que se cree que tuvo consecuencias generalizadas, incluido el colapso de las civilizaciones desde Mesopotamia a China, coincidió con la diversificación del arroz japonica en variedades templadas y tropicales. Las variedades templadas recientemente evolucionadas se extendieron en el norte de China, Corea y Japón, mientras que las variedades tropicales se extendieron al sudeste asiático.

«Este cambio climático abrupto obligó a las plantas, incluidos los cultivos, a adaptarse», dijo Rafal M. Gutaker, un asociado postdoctoral en el Centro de Genómica y Biología de Sistemas de la Universidad de Nueva York y autor principal del estudio. «Nuestros datos genómicos, así como el modelado paleoclimático de nuestros colaboradores, muestran que el evento de enfriamiento ocurrió al mismo tiempo que el aumento de la japonica templada, que crece en regiones más suaves. Este evento de enfriamiento también puede haber llevado a la migración de la agricultura del arroz y comunidades de agricultores en el sudeste asiático «.

arroz
Crédito: CC0 Dominio Público

«Estos hallazgos fueron respaldados por datos de restos arqueológicos de arroz excavados en Asia, que también mostraron que después del evento 4.2k, el arroz tropical migró hacia el sur, mientras que el arroz también se adaptó a las latitudes del norte como variedades templadas», dijo Michael D. Purugganan, el Silver Professor of Biology en NYU, quien dirigió el estudio.

Después del evento de enfriamiento global, el arroz japonica tropical continuó diversificándose. Llegó a las islas en el sudeste asiático hace unos 2.500 años, probablemente debido a las extensas redes comerciales y al movimiento de bienes y personas en la región, un hallazgo también respaldado por datos arqueológicos.

La extensión del arroz indica fue más reciente y más complicada; Después de originarse en el valle inferior del Ganges de la India hace aproximadamente 4.000 años, los investigadores rastrearon su migración desde la India a China hace aproximadamente 2.000 años.

Si bien los investigadores habían pensado que la lluvia y el agua serían el factor ambiental más limitante en la diversidad del arroz, descubrieron que la temperatura era el factor clave. Sus análisis revelaron que la acumulación de calor y la temperatura estaban fuertemente asociadas con las diferencias genómicas entre las variedades de arroz japonica tropical y templado.

«Este estudio ilustra el valor de la investigación multidisciplinaria. Nuestros datos genómicos nos dieron un modelo de dónde y cuándo el arroz se extendió a diferentes partes de Asia, la arqueología nos dijo cuándo y dónde apareció el arroz en varios lugares, y el modelado ambiental y climático nos dio el contexto ecológico «, dijo Purugganan. «Juntos, este enfoque nos permite escribir un primer borrador de la historia de cómo el arroz se dispersó por Asia».

Comprender la propagación del arroz y las presiones ambientales relacionadas también podría ayudar a los científicos a desarrollar nuevas variedades que satisfagan los desafíos ambientales futuros, como el cambio climático y la sequía, lo que podría ayudar a abordar los problemas inminentes de seguridad alimentaria.

«Armados con el conocimiento del patrón de dispersión del arroz y los factores ambientales que influyeron en su migración, podemos examinar las adaptaciones evolutivas del arroz a medida que se extiende a nuevos entornos, lo que podría permitirnos identificar rasgos y genes para ayudar en futuros esfuerzos de mejoramiento», dijo Gutaker


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